元和十年七月甲戌日，朝廷宣布王承宗有罪，杜绝他的朝贡。元和十年八月丁未日，李师道手下的将领訾嘉珍等在东都洛阳嵩山僧院内准备谋反叛乱。数百勇士埋伏在东都进奏院外，想要趁着东都无兵焚烧东都宫殿以及进行抢掠。小将杨进和李再兴等向东都留守吕元膺告发了他们的阴谋。吕元膺出兵合围，挫败了他们的阴谋。
元和十年七月乙丑日，李光颜和吴元济在时曲再战，这次李光颜却败在了吴元济手中。宪宗为了进一步拉拢韩弘，并让其为淮西之战出力。元和十年九月癸酉日，宪宗下诏封韩弘为淮西行营兵马都统。元和十年十一月壬申日，李光颜、乌重胤合兵在小溵河与吴元济交战，这次两人携手打败了吴元济。丁丑日，李文通又在固始打败了他。
元和十一年四月庚子，李光颜、乌重胤合兵与吴元济战于凌云栅，又一次打败了他。元和十一年五月壬申日，李光颜在凌云栅大破吴元济。元和十一年六月甲辰日，蔡州行营、唐邓节度使高霞寓讨淮西大败于铁城，仅以身免。朝中大为惊愕，宰相入见，多劝宪宗罢兵。而宪宗却坚定地说：“胜负兵家之常，今但论用兵方略，察将帅之不胜任者易之，兵食不足者助之耳。岂得以一将失利，遽议罢兵耶？！”当时举朝都说要罢兵，只有裴度“言贼不可赦”，宪宗于是独用裴度之言。
元和十一年七月壬午日，韩弘在郾城打败了吴元济。元和十二年四月辛卯日，唐邓隋节度使李愬在嵖岈山击败吴元济的军队。乙未日，李光颜又在郾城大败吴元济，破敌三万，斩首六千到九千人，缴获马匹和军械三万余件。五月癸巳日，李愬又在吴房大败吴元济，抓获贼将李祐。
元和十二年，官军征讨淮蔡，四年没有攻克蔡州，“度支供饷，不胜其弊，诸将玩寇相视，未有成功”，宪宗也很惆怅便去问宰相们，宰相李逢吉等都说军队的战斗力下降了，财力也衰竭了，都想罢兵。裴度却什么都没有讲，宪宗奇怪，想裴度一定又什么想法，便问他。裴度便讲：“臣想亲自上前线督战！”
原先唐宪宗派裴度实地考察过淮西的敌情。宪宗听他这么一说很是高兴，便亲自为裴度送行，任命裴度为门下侍郎、同中书门下平章事兼彰义节度使充淮西宣慰处置使，以刑部侍郎马总为宣慰副使，右庶子韩愈为彰义行军司马。裴度立刻奔赴前线，那时前线没有统一指挥战斗的元帅，只是拿郾城为治所。诸道军中皆有中使监阵，主将进退不由。裴度到位，当即奏请免去监军，诸将这才能专注与军事，作战也开始有了功劳。裴度治军，“军法严肃，号令画一，以是出战皆捷”
元和十二年冬十月壬申日，裴度前往前线视察工事修建，吴元济得道情报，立刻派军队偷袭。当突然贼兵出现时，攻击速度十分迅速，李光颜立刻当面迎击。魏博节度使田弘正的儿子，魏博行营兵马使田布在李光颜手下，他立刻派兵阻挡住了贼兵的归路，两面夹击，大破贼军。
元和十二年十月十四日，唐随邓节度使李愬自将三千人为中军，命归将李祐、李宪将牙队三千人为前锋，李进诚将三千人为后军，出军东行，直奔吴元济营垒蔡州。“时大风雪，旌旗裂”，李愬冒着风雪，率军日夜兼行，于十五日“四鼓，愬至城下，无一人知者”。官军似乎从天而降，迅速攻下蔡州城。(详见李愬雪夜入蔡州)吴元济穷蹙请降，然无济于事。吴元济被槛车送往京师。
元和十二年十月甲申日，宪宗下诏免去淮西两年赋税，免去旁州第二年的夏税。安葬阵亡将士，向他们的家属发放五年粮食。元和十二年十一月丙戌日，吴元济在长安被斩首。淮西割据三十多年后，复归唐皇朝统治。
